 |
Динисторы. Конструкция. Принцип действия, ВАХ.
|
|
|
|
ТИРИСТОРЫ
Тиристоры являются переключающимиприборами. Их название происходитот греческого слова thyra (тира), означающего «дверь», «вход».
Тиристоры делятся на две группы:
 |
Динисторы. Конструкция. Принцип действия, ВАХ.
Динистор - 4-слойный прибор имеет 3 p-n перехода: крайние- эмиттерные, центральный -коллекторный.
 |
Рис. 2.5.1. Принцип действия динистора
В исходном состоянии динистор выключен. Внешнее положительное напряжение анода почти целиком прикладывается к коллекторному переходу.
Через центральный переход протекают малые токи эмиттеров, транзитные заряды тормозятся внутренними потенциальными барьерами противоположных эмиттерных переходов. Электроны из области n 2 скапливаются в области n 1, дырки из p 1 скапливаются в p 2. По мере увеличения напряжения кол-во накопленных зарядов в слоях p 2 и n 1 достигает такой величины, что обратное напряжение на коллекторном переходе уменьшается за счет вторичного поля Е подвижных зарядов и развивается лавинообразный процесс включения. Уменьшение напряжения на коллекторном переходе приводит к росту прямых токов на эмиттерном переходе.
Увеличение транзитных токов приводит к увеличению концентрации зарядов в n 1 и р2 и уменьшению обратного напряжения на коллекторном переходе.
 |
После резко лавинообразного уменьшения напряжения на коллекторном переходе и увеличения тока анода динистор переходит во 2-е, включенное состояние.
Рис. 2.5.2. ВАХ динистора
При уменьшении тока анода ниже тока удержания I УД концентрации транзитных зарядов становятся недостаточными для отпирания коллекторного перехода, развивается противоположный лавинообразный процесс выключения.
|
|
|
Для описания электрических процессов в динисторе применяют двухтранзисторную модель – рис. 2.5.3.
Ток коллектора каждого транзистора являются одновременно током базы другого транзистора, чем и объясняются процессы лавинообразного включения и выключения динистора. Например, в процессе включения увеличение тока V T 1 вызывает рост тока V T 2, что приводит к росту тока V T 1 и т. д.
Рис. 2.5.3. Двухтранзисторная модель динистора
Чтобы исключить самопроизвольное включение диодного тиристора при низких напряжениях анода, ограничивают скорости накопления подвижных зарядов в базах n 1 и p 2. Для этого уменьшают коэффициенты передачи токов α1 или α2 эквивалентных транзисторов V T 1 (p 1- n 1- p 2) или V T 2 (n 1- p 2- n 2). Применяют два основных способа:
1) увеличение ширины базы для увеличения рекомбинации-рис.2.5.4,а,
2) шунтирование эмиттерных слоев для отвода транзитных зарядов -рис.2.5.4.б
Рис. 2.5.4. Конструктивные особенности динисторов
Эффект dU/dt
Динисторы, как и все тиристоры, подвержены негативному влиянию этого эффекта. При резком изменении напряжении на аноде, т.е. при достаточно большой скорости изменения dU/dt динистор переходит во включенное состояние при напряжениях значительно меньших, чем гарантированное U ВКЛ. Причина преждевременного включения- быстрое неконтролируемое накопление отпирающих коллекторный переход зарядов за счет паразитных емкостных токов перехода.
Определение основных параметров динисторов поясняет рис. 2.5.5.
1) I aмакс – максимально –допустимый постоянный ток анода
2) U прмакс –прямое напряжение, соответствующее I amax
3) I уд – минимальный прямой ток во включенном состоянии (ток удержания)
4) U ВКЛ – минимальное напряжение отпирания
5) I 0 – ток в выключенном состоянии при заданном напряжении U а
6) U обр - максимально допустимое обратное напряжение
|
|
|
7) I обр – максимальный обратный ток при заданном напряжении U обр
8) dU/dt В/мкс- максимальная скорость нарастания напряжения на аноде в закрытом состоянии.
Характерными параметрами диодныхтиристоров являются также время включения t вкл, время выключения t выкл, общая емкость Собщ, максимальные значение импульсного прямого тока I имп макс.
Рис. 2.5.5. Параметры динисторов
Время включениятиристоров обычно не более единиц микросекунд, а время выключения, связанное с рекомбинацией носителей, доходит до десятков микросекунд. Поэтому тиристоры могут работать на относительно низких частотах.
|
|
|
